Die wichtigste Aufgabe der vielversprechenden Kleinwaffen, die im Rahmen des amerikanischen NGSW-Programms entwickelt werden, sollte darin bestehen, die Durchdringung moderner und fortschrittlicher Körperpanzerungen zu gewährleisten, die in den weltweit führenden Waffenlabors entwickelt wurden. Bevor wir auf das Problem der Entwicklung eines "Schwerts" zurückkommen, einer vielversprechenden Kleinwaffe, die den im Rahmen des NGSW-Programms entwickelten amerikanischen Waffen effektiv entgegenwirken kann, ist es ratsam, sich mit den "Schild" -Technologien zur Herstellung vielversprechender persönlicher Körperpanzer (NIB).
Es besteht die Meinung, dass das Problem der NIB-Durchdringung weit hergeholt ist, denn wenn eine Kugel den Feind trifft, wird er entweder so verletzt, dass er nicht mehr aktiv an Feindseligkeiten teilnehmen kann, oder der Treffer muss erfolgen in dem Körperteil, der nicht durch Rüstungselemente geschützt ist. Nach dem NGSW-Programm zu urteilen, halten die US-Streitkräfte dieses Problem nicht für weit hergeholt. Das Problem ist, dass die Verbesserungsrate vielversprechender NIB derzeit deutlich über der Verbesserungsrate von Kleinwaffen liegt. Und die US-Streitkräfte versuchen gerade, einen Durchbruch in Richtung einer radikalen Verbesserung der Eigenschaften von Kleinwaffen zu erzielen, die Frage ist, ob sie Erfolg haben werden?
Es gibt zwei Hauptmethoden, um die Durchschlagskraft einer Munition zu erhöhen - die Erhöhung der kinetischen Energie und die Optimierung der Form und des Materials der Munition / des Munitionskerns (natürlich sprechen wir nicht von explosiver, kumulativer oder vergifteter Munition). Und hier stoßen wir tatsächlich an eine gewisse Grenze. Ein Geschoss oder ein Kern dafür besteht aus Keramiklegierungen von hoher Härte und ausreichender Dichte (um die Masse zu erhöhen), sie können härter und stärker gemacht werden, kaum dichter. Auch eine Erhöhung der Masse eines Geschosses durch Vergrößerung seiner Abmessungen ist bei den akzeptablen Abmessungen handgehaltener Kleinwaffen praktisch unmöglich. Es bleibt eine Erhöhung der Geschossgeschwindigkeit, beispielsweise auf Hyperschall, aber in diesem Fall stehen die Entwickler vor enormen Schwierigkeiten in Form von fehlenden notwendigen Treibmitteln, extrem schnellem Laufverschleiß und hohem Rückstoß, der auf die Schütze. Inzwischen geht die Verbesserung der NIB viel intensiver.
Materialien
Der persönliche Körperschutz hat seit seiner Einführung einen langen Weg zurückgelegt von Stahlpanzern und -platten bis hin zu modernen Körperpanzern aus Aramidgewebe mit Einsätzen aus ultrahochmolekularem Polyethylen hoher Dichte (UHMWPE) und Borcarbid.
Die NIB verbessert sich in den Bereichen Suche nach neuen Materialien, Herstellung von Verbund- und Metallkeramik-Panzerelementen, Optimierung der Form und Struktur von NIB-Elementen, auch im Mikro- und Nanobereich, die die Energie von Kugeln und Fragmenten effektiv ableiten. Es werden auch exotischere Lösungen ausgearbeitet, wie zum Beispiel "flüssige Rüstungen" auf Basis von nicht-newtonschen Flüssigkeiten.
Der offensichtlichste Weg besteht darin, die traditionellen Designs von Körperpanzerungen zu verbessern, indem sie mit Einsätzen aus vielversprechenden Verbund- und Keramikmaterialien verstärkt werden. Derzeit sind die meisten NIB mit Einsätzen aus hitzeverfestigtem Stahl, Titan oder Siliziumkarbid ausgestattet, werden diese aber nach und nach durch Borkarbid-Panzerelemente ersetzt, die ein geringeres Gewicht und eine deutlich höhere Widerstandsfähigkeit aufweisen.
Struktur
Eine andere Richtung zur Verbesserung der NIB ist die Suche nach der optimalen Struktur der Platzierung von gepanzerten Elementen, die einerseits die maximale Oberfläche des Körpers des Kämpfers abdecken und andererseits seine nicht einschränken sollte Bewegung. Als Beispiel, wenn auch nicht ganz gelungene, aber interessante Entwicklung, kann man die Körperpanzerung Dragon Skin nennen, die von der amerikanischen Firma Pinnacle Armor entworfen und hergestellt wurde. Die Körperpanzerung „Drachenhaut“hat eine schuppige Anordnung von Rüstungselementen.
Gebondete Scheiben aus Siliziumkarbid mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Dicke von 6, 4 mm bieten den Tragekomfort dieser NIB durch eine gewisse Flexibilität des Designs und gleichzeitig eine ausreichend große Fläche der geschützten Oberfläche. Dieses Design bietet auch Widerstand gegen wiederholte Treffer von Kugeln, die aus Kleinwaffen aus nächster Nähe abgefeuert werden - "Dragon Skin" hält bis zu 40 Treffern einer Heckler & Koch MP5-Maschinenpistole, M16-Gewehr oder Kalaschnikow-Sturmgewehr stand (die Frage ist nur, wie viel) von welcher und welcher Patrone ?).
Der Nachteil der "schuppigen" Anordnung der Panzerelemente der Körperpanzerung ist der fast völlig fehlende Schutz des Soldaten vor Verletzungen über die Barriere hinaus, was auch ohne Durchdringen der NIB zu schweren Verletzungen oder zum Tod von Soldaten führt, wodurch Körperpanzer dieser Art hat die Tests der US-Armee nicht bestanden. Trotzdem werden sie von einigen Spezialeinheiten und Spezialdiensten der Vereinigten Staaten eingesetzt.
Ein ähnliches "schuppiges" Schema wurde in der sowjetischen Körperpanzerung ZhZL-74 implementiert, die für den extremen Schutz vor kalten Waffen ausgelegt ist, bei der Panzerelemente-Scheiben mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Dicke von 2 mm aus ABT-101-Aluminiumlegierung waren Gebraucht.
Trotz der Unzulänglichkeiten der NIB "Dragon Skin" kann die schuppige Anordnung der Panzerelemente in Kombination mit anderen Arten von Panzerschutz und stoßdämpfenden Elementen verwendet werden, um den Aufprall von Kugeln und Splittern über die Barriere hinaus zu reduzieren.
Wissenschaftler der American Rice University haben eine ungewöhnliche Struktur entwickelt, die es dem Objekt ermöglicht, kinetische Energie effizienter zu absorbieren als ein monolithisches Objekt aus demselben Rohstoff. Grundlage der wissenschaftlichen Arbeit war die Untersuchung der Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Plexus, die durch die spezielle Anordnung der Filamente eine ultrahohe Dichte aufweisen, mit Hohlräumen auf atomarer Ebene, wodurch sie Energie mit hoher Effizienz absorbieren können, wenn mit anderen Objekten kollidieren. Da es im industriellen Maßstab noch nicht möglich ist, eine solche Struktur im Nanomaßstab vollständig zu reproduzieren, wurde beschlossen, diese Struktur in Makrogrößen zu wiederholen. Die Forscher verwendeten Polymerfilamente, die auf einem 3D-Drucker gedruckt werden können, aber im gleichen System wie Nanotubes angeordnet sind und am Ende Würfel mit hoher Festigkeit und Kompressibilität erhalten.
Um die Wirksamkeit der Struktur zu testen, erstellten die Wissenschaftler ein zweites Objekt aus demselben Material, aber monolithisch, und in jedes von ihnen wurde eine Kugel geschossen. Im ersten Fall stoppte die Kugel bereits auf der zweiten Schicht, und in der zweiten ging sie viel tiefer und beschädigte den gesamten Würfel - sie blieb intakt, aber mit Rissen bedeckt. Auch ein Kunststoffwürfel mit einer speziellen Struktur wurde unter Druck gesetzt, um seine Druckfestigkeit zu testen. Während des Experiments schrumpfte das Objekt mindestens zweimal, aber seine Integrität wurde nicht verletzt.
Schaummetall
Bei Materialien, deren Eigenschaften maßgeblich durch die Struktur bestimmt werden, sind die Entwicklungen im Bereich Schaummetall - Metall oder Metallverbundschaum - nicht zu übersehen. Schaummetall kann auf Basis von Aluminium, Stahl, Titan, anderen Metallen oder deren Legierungen erzeugt werden.
Spezialisten der University of North Carolina (USA) haben ein Stahlschaummetall mit einer Stahlmatrix entwickelt, die es zwischen der oberen Keramikschicht und einer dünnen unteren Aluminiumschicht einschließt. Schaumstoff mit einer Dicke von weniger als 2,5 cm stoppt panzerbrechende Kugeln von 7, 62 mm, wonach auf der Rückseite ein Loch von weniger als 8 mm verbleibt.
Die Schaumstoffplatte reduziert unter anderem effektiv die Auswirkungen von Röntgen-, Gamma- und Neutronenstrahlung und schützt zudem doppelt so gut vor Feuer und Hitze als herkömmliches Metall.
Ein weiteres Hohlstrukturmaterial ist ein ultraleichter Schaumstoff, der von HRL Laboratories in Zusammenarbeit mit Boeing entwickelt wurde. Das neue Material ist hundertmal leichter als Polystyrol - es besteht zu 99,99% aus Luft, hat aber eine extrem hohe Steifigkeit. Wenn ein Ei mit diesem Material bedeckt ist und aus einer Höhe von 25 Stockwerken fällt, bricht es laut den Entwicklern nicht. Der entstandene Schaum ist so leicht, dass er auf einem Löwenzahn liegen kann.
Der Prototyp verwendet miteinander verbundene hohle Nickelrohre, deren Anordnung dem Aufbau menschlicher Knochen ähnelt, wodurch das Material viel Energie aufnehmen kann. Jedes Röhrchen hat eine Wandstärke von etwa 100 Nanometern. Anstelle von Nickel können künftig auch andere Metalle und Legierungen verwendet werden.
Dieses Material oder sein Analogon sowie das oben erwähnte strukturierte Polymermaterial können für die Verwendung in vielversprechenden NIBs als Elemente einer leichten und dauerhaften stoßdämpfenden Unterstützung in Betracht gezogen werden, die dazu bestimmt sind, den Körperschaden durch Kugeln jenseits der Barriere zu minimieren.
Nanotechnologie
Eines der vielversprechendsten Materialien, von dem erwartet wird, dass es in verschiedenen Industrien des 21. Spanische Experten entwickeln einen Körperschutz auf Basis von Graphen. Die Entwicklung von Graphenpanzerungen begann Anfang der 2000er Jahre. Die Forschungsergebnisse gelten als vielversprechend, im September 2018 gingen die Entwickler zu Praxistests über. Das Projekt wird von der Europäischen Verteidigungsagentur gefördert und läuft derzeit unter Beteiligung von Spezialisten des britischen Unternehmens Cambridge Nanomaterials Technology.
Ähnliche Arbeiten laufen in den Vereinigten Staaten, insbesondere an der Rice University und der University of New York, wo Experimente durchgeführt wurden, um Graphenschichten mit festen Objekten zu beschießen. Graphenpanzerung wird voraussichtlich deutlich stärker als Kevlar sein und wird mit Keramikpanzerung kombiniert, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die größte Herausforderung ist die Herstellung von Graphen in industriellen Mengen. Angesichts des Potenzials dieses Materials in verschiedenen Branchen besteht jedoch kein Zweifel, dass eine Lösung gefunden wird. Laut Insiderinformationen, die im Dezember 2019 auf den Seiten der Fachmedien erschienen sind, plant Huawei, das P40-Smartphone mit einem Graphen-Akku (mit Graphen-Elektroden) Anfang 2020 auf den Markt zu bringen, was auf erhebliche Fortschritte bei der industriellen Herstellung von Graphen hindeuten könnte.
Ende 2007 schufen israelische Wissenschaftler ein selbstheilendes Material auf Basis von Nanopartikeln aus Wolframdisulfid (einem Salz aus Wolframmetall und Schwefelwasserstoffsäure). Wolframdisulfid-Nanopartikel sind geschichtete fullerenartige oder nanoröhrenförmige Gebilde. Nanotubulene besitzen Rekord-mechanische Eigenschaften, die für andere Materialien grundsätzlich unerreichbar sind, eine erstaunliche Flexibilität und Festigkeit, die kurz vor der Stärke kovalenter chemischer Bindungen steht.
Es ist möglich, dass mit diesem Material gefüllte kugelsichere Westen in Zukunft alle anderen bestehenden und vielversprechenden NIB-Modelle in ihren Eigenschaften übertreffen können. Derzeit befindet sich die Entwicklung von NIB auf Basis von Wolframdisulfid-Nanoröhren aufgrund der hohen Synthesekosten des Ausgangsmaterials im Stadium der Laborforschung. Dennoch produziert ein gewisses internationales Unternehmen bereits Nanopartikel aus Wolfram- und Molybdändisulfiden in einer Menge von vielen Kilogramm pro Jahr mit einer patentierten Technologie.
Ein großes britisches Verteidigungsunternehmen, Bae Systems, entwickelt einen mit Gel gefüllten Körperschutz. In einem mit Gel gefüllten Körperschutz soll es die Aramidfaser mit einer nicht-newtonschen Flüssigkeit imprägnieren, die die Eigenschaft hat, beim Aufprall sofort zu verhärten. Es wird angenommen, dass "flüssige Rüstung" einer der vielversprechendsten Bereiche für die Entwicklung vielversprechender NIB ist. Solche Arbeiten werden in Russland in Bezug auf die vielversprechende Ausrüstung für die Soldaten "Ratnik-3" durchgeführt.
Daraus kann geschlossen werden, dass vielversprechende NIBs mit den neuesten Technologien an der Spitze des technologischen Fortschritts erstellt werden sollen. Wenn wir über Kleinwaffen sprechen, wird hier ein solcher Aufruhr der Technologie nicht beobachtet. Was ist der Grund dafür, die fehlende Not oder der Konservativismus der Rüstungsindustrie?
Viele Projekte vielversprechender NIBs werden sicherlich zum Erliegen kommen, aber einige von ihnen werden sicherlich "schießen" und möglicherweise alle Kleinwaffen des 20. Darüber hinaus ist Körperschutz nicht das einzige wichtige Ausrüstungsstück für einen Kämpfer, das seine Überlebensfähigkeit im Kampf radikal erhöhen kann.
